蕉斑镰刀菌在水花生生物防治上的应用研究

论文摘要

水花生（空心莲子草）是重要的外来恶性杂草,对农田和水体的侵蚀成为其严重危害的主要途径。控制水花生危害的化学防治方法和生物防治方法已有许多报道。本研究从自然界水花生罹病叶片和茎杆上分离到蕉斑镰刀菌（Fusarium stoveri）,对该菌在水花生上的应用开展了较系统的研究。1.蕉斑镰刀菌可致水花生萎蔫、地上茎腐烂、叶片上呈现褐色斑或黄化。供试的9个菌株对水花生均有较强的致病力,但菌株间的致病力有所差异。室内研究表明,该菌菌丝生长、产孢的适宜温度范围在25～28℃,多数菌株的最适温度为28℃；菌株间的孢子产量有较大差异,在供试菌株中,32-6菌株的产孢量最大。根据菌株的菌丝生长速率、产孢量和致病力等因素,菌株32-6被作为水花生生防菌的优选菌株。2.通过室内盆栽试验和田间试验,比较了蕉斑镰刀菌32-6菌株对生产上常见大田作物、蔬菜、经济作物及物候上与水花生一致的杂草等42种植物的致病性。结果表明,蕉斑镰刀菌菌株32-6具有高度的寄主专化性,只对水花生表现出较强的致病性,对其他植物均不致病。3.在室内和室外两种环境下,研究了蕉斑镰刀菌32-6菌株分生孢子液的不同孢子浓度、不同接种量、不同接种雾滴大小等单因素和多因素条件下对水花生致病效果。结果表明,无论是室内控制条件下还是自然条件下,该菌分生孢子液浓度在1×107／mL下对水花生的致病力最强,而接种后环境中的相对湿度是决定蕉斑镰刀菌致病效果的主因子,相对湿度越大,越利于病菌分生孢子萌发和侵染叶片组织。接种量和接种雾滴大小对蕉斑镰刀菌的致病效果无显著影响。4.通过液体摇瓶及固体浅盘产孢试验,以产孢量为指标,比较了蕉斑镰刀菌32-6菌株在不同液体培养基中和固体培养上的产孢量。结果表明,在供试的9种培养液中,蕉斑镰刀菌32-6菌株在MMB（绿豆汤）培养液中产孢量最高,产孢量达到1×106／mL以上。在麦麸、米糠以及麦麸与米糠不同比例的混合基质上,蕉斑镰刀菌32-6菌株在单麦麸上产孢量明显高于单用米糠的产孢量,麦麸与米糠质量比达5：5时,产孢量超过单用麦麸,达到1×108/g以上。5.以绿豆汤和廉价固体基质（麦麸与米糠）,分别作为液体和固体发酵基质,确定了发酵所需的参数。结果表明,绿豆汤培养液摇瓶产孢条件为28℃、初始pH8、初始接种量体积分数为1%（以1×106孢子／mL母液）、培养5 d时,产孢量最大；固体浅盘产孢条件为28℃、初始pH8、初始接种量质量体积比为50：1（g／mL）（以1×106孢子／mL母液）,麦麸与米糠质量比为5.41：1,基质含水量在63%～65%,培养9 d时,产孢量达最大值。6.在室内控制条件下,研究了蕉斑镰刀菌32-6菌株分生孢子萌发的影响因子。结果表明,分生孢子最佳萌发条件为28℃,温度提高,分生孢子萌发率显著下降；pH8.0最利于分生孢子萌发；湿度是影响孢子萌发的主要因素,RH80%条件下孢子不能萌发,RH95%和100%时萌发率仅为23.4%和46.3%。光照对分生孢子萌发无明显影响。7.室内条件下测定了氯氟吡氧乙酸（异辛酯）、百草枯、草甘膦、苯磺隆和氟磺胺草醚原药和制剂对蕉斑镰刀菌菌丝生长和分生孢子萌发的影响。结果表明,氯氟吡氧乙酸（异辛酯）1／4推荐剂量对蕉斑镰刀菌孢子萌发、芽管伸长和菌丝生长基本无影响。8.在田间小区试验和大区对比试验条件下研究了蕉斑镰刀菌分生孢子液中加入不同量氯氟吡氧乙酸（异辛酯）混用对水花生的控制效果。结果表明,在蕉斑镰刀菌分生孢子液中加入氯氟吡氧乙酸（异辛酯）1／4推荐浓度（50 mg／L）,对水花生生长量的控制效果高于氯氟吡氧乙酸（异辛酯）单用200 mg／L的效果,与氯氟吡氧乙酸（异辛酯）1／8推荐浓度（25 mg／L）混用对水花生生长量的控制效果和氯氟吡氧乙酸（异辛酯）单用200mg／L的效果相仿,表明蕉斑镰刀菌和氯氟吡氧乙酸（异辛酯）在防治水花生上具有协同作用。9.采用蕉斑镰刀菌32-6菌株的分生孢子液接种到水花生叶片表面,通过扫描电镜和透射电镜观察病菌分生孢子的萌发、侵染过程以及对叶片细胞的作用。结果表明,水花生叶片上的气孔是该生防菌的主要侵入途径之一；该菌可以通过破坏水花生叶绿体而致病。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 杂草生物防治研究进展
• 1 杂草生物防治的定义
• 2 杂草生物防治的方法
• 2.1 按生物除草剂使用方法划分
• 2.2 生防除草剂按种类或来源划分
• 3 杂草生物防治研究现状
• 3.1 利用微生物防除杂草
• 3.2 利用昆虫防除杂草
• 3.3 抗生素除草剂
• 3.4 利用生物因子与化学制剂协同防除杂草
• 3.5 化学它感作用防除杂草
• 3.6 基因工程除草
• 4 杂草生物防治存在问题与展望
• 参考文献
• 第二章 水花生的分布、危害与生物防治研究现状
• 1 水花生的分布
• 2 水花生的危害
• 2.1 侵染水域堵塞航道
• 2.2 侵害农田
• 2.3 危及生物多样性
• 2.4 侵害草坪影响景观增加养护成本
• 2.5 通过化感作用间接危害
• 2.6 其他危害
• 3 水花生的生物防除
• 3.1 昆虫
• 3.2 真菌
• 参考文献
• 第三章 水花生病原菌—蕉斑镰刀菌菌株的筛选及其致病性测定
• 1 材料与方法
• 1.1 供试菌株
• 1.2 培养基
• 1.3 不同菌株致病力测定
• 1.4 不同温度下生长速率测定
• 1.5 菌丝生长量测定
• 1.6 产孢量测定
• 1.7 寄主专一性测定
• 1.8 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 不同菌株致病力测定
• 2.2 不同温度下菌株生长速率
• 2.3 不同菌株菌丝生长量的测定
• 2.4 MMB培养液中菌株产孢量的差异
• 2.5 寄主专化性
• 3 讨论
• 参考文献
• 第四章 蕉斑镰刀菌32-6菌株产孢条件研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试菌株
• 1.2 培养基
• 1.3 液体摇瓶产孢
• 1.4 固体浅盘产孢
• 1.5 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 液体摇瓶产孢条件测定
• 2.2 固体浅盘产孢条件测定
• 3 小结与讨论
• 参考文献
• 第五章 不同接种条件下蕉斑镰刀菌32-6菌株对水花生致病效果的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试菌株及培养基
• 1.2 蕉斑镰刀菌32-6菌株分生孢子液配制
• 1.3 水花生苗的室内培育
• 1.4 室外接种试验区的基本情况
• 1.5 蕉斑镰刀菌致病效果测定
• 2 结果与分析
• 2.1 不同孢子浓度对致病效果的影响
• 2.2 不同接种量对致病效果的影响
• 2.3 不同接种雾滴大小对致病效果的影响
• 2.4 湿度和接种浓度协同作用
• 3 小结与讨论
• 参考文献
• 第六章 环境因子对蕉斑镰刀菌32-6菌株分生孢子萌发的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 供试菌株及培养基
• 1.2 蕉斑镰刀菌32-6菌株分生孢子液的制备
• 1.3 分生孢子萌发过程的观察
• 1.4 温度对分生孢子萌发的影响
• 1.5 光照对分生孢子萌发的影响
• 1.6 pH对分生孢子萌发的影响
• 1.7 湿度对分生孢子萌发的影响
• 2 结果与分析
• 2.1 分生孢子萌发过程
• 2.2 温度对分生孢子萌发的影响
• 2.3 光照对分生孢子萌发的影响
• 2.4 pH对分生孢子萌发的影响
• 2.5 湿度对分生孢子萌发的影响
• 3 小结与讨论
• 参考文献
• 第七章 除草剂和蕉斑镰刀菌控制水花生的协同作用
• 1 材料和方法
• 1.1 供试菌株
• 1.2 供试培养基
• 1.3 供试药剂
• 1.4 供试孢子液
• 1.5 试验方法
• 1.6 田间试验
• 1.6.1 小区试验
• 1.6.2 大区对比试验
• 2 结果
• 2.1 草甘膦对蕉斑镰刀菌32-6菌株菌丝生长和孢子萌发的影响
• 2.2 氟磺胺草醚对蕉斑镰刀菌32-6菌株菌丝生长和孢子萌发的影响
• 2.3 氯氟吡氧乙酸（异辛酯）对蕉斑镰刀菌32-6菌株菌丝生长和孢子萌发的影响
• 2.4 苯磺隆对蕉斑镰刀菌32-6菌株菌丝生长和孢子萌发的影响
• 2.5 百草枯对蕉斑镰刀菌32-6菌株菌丝生长和孢子萌发的影响
• 2.6 五种除草剂的比较
• 2.7 化学除草剂氯氟吡氧乙酸（异辛酯）和蕉斑镰刀菌32-6菌株混合使用在田间对水花生的防除效果
• 3 小结
• 参考文献
• 第八章 蕉斑镰刀菌32-6菌株侵染水花生的组织病理观察
• 1 材料和方法
• 1.1 供试菌株
• 1.2 供试孢子液
• 1.3 接种方法
• 1.4 扫描电镜观察
• 1.5 透射电镜观察
• 2 结果
• 2.1 蕉斑镰刀在水花生叶片上萌芽和侵入
• 2.2 蕉斑镰刀菌32-6菌株对水花生叶片细胞的作用
• 3 讨论
• 参考文献
• 主要结论
• 在职攻读博期间已发表或投稿的研究论文
• 附录
• 致谢